Nachhaltigkeit : Schweizer Empa entwickelt neue Methode für präzise CO2-Stadtbilanzen

Die Ergebnisse liegen erstaunlich nahe an den bisher verwendeten Emissionsinventaren – und eröffnen Städten in Europa neue Wege zu einer präzisen und zeitnahen Klimabilanz.

Zürich verfolgt das Ziel, bis 2040 klimaneutral zu werden. Dafür waren Emissionsinventare bisher das zentrale Steuerungsinstrument: eine Art buchhalterisches System, das auf Verbrauchsdaten und Emissionsfaktoren basiert. Mit «ICOS Cities» können nun erstmals stadtweite CO₂-Emissionen unabhängig vom Inventar beobachtet werden. „Unsere Messungen zeigen direkt, ob Klimaschutzmassnahmen in der Atmosphäre sichtbar werden“, betont Empa-Forscher Lukas Emmenegger.

Seit 2022 misst die Empa den CO₂-Austausch zwischen Zürich und der Atmosphäre. Dafür wurde ein Netz aus 60 kompakten Sensoren im gesamten Stadtgebiet installiert – an Laternen, Bäumen und Mobilfunkantennen. Auf einem Hochhaus in der Hardau erfasst ein Spezialmesssystem zehnmal pro Sekunde CO₂ und Wind. Diese Vielzahl an Messpunkten ermöglicht ein bislang unerreichtes räumliches Detail.

Da CO₂-Quellen stark durch Wind und Durchmischung beeinflusst werden, werden die Messwerte über drei Modellierungsansätze ausgewertet:

• ICON-ART: Ein regionales Wetter- und Transportmodell mit 500-Meter-Auflösung.
• GRAMM/GRAL: Ein hochauflösendes Strömungsmodell bis auf Gebäudeebene.
• Eddy-Fluss-Methode: Direkte Emissionsmessung rund um das Hochhaus.

Alle drei Methoden – trotz unterschiedlicher Ansätze – liefern konsistente Ergebnisse. Laut Emba könnte das Inventar leicht zu hoch ausfallen; endgültige Aussagen erfordern jedoch weitere Messjahre.

Zürich verfügt schon heute über eines der detailliertesten Emissionsinventare Europas. Fossile Emissionen werden nicht nur nach Sektoren, sondern bis auf einzelne Gebäude und Strassenabschnitte heruntergebrochen. Durch die Kombination mit Echtzeitmessungen entsteht nun ein hybrider Ansatz, der statistische Inventare validiert und ergänzt.

„Inventare sind essenziell, aber atmosphärische Messungen zeigen uns, wie gut sie die Realität tatsächlich abbilden“, sagt Emmenegger. Die Stadt plant daher, das neue Monitoring künftig in die Klimastrategie zu integrieren. Sabine Marbet von der Stadt Zürich spricht von einer „beeindruckenden Übereinstimmung“ zwischen Inventar und Messdaten: Zürich gehört damit zu den ersten Städten Europas, die Emissionsinventare und atmosphärische Beobachtung systematisch kombinieren wollen.